package sort;

import java.util.Arrays;

/*
* 快速排序:是冒泡排序的升级,速度跟希尔排序差不多,平均速度比希尔排序快一点
* 基本思想是:先找出数组中间元素的值,然后数组最前端定一个游标,最后端定一个游标,最前端的游标一步步向后移
* 找到比中间元素大的值就停止,最后端的游标一步步向前移,找到比中间元素小的值就停止,然后交换前后两个值,直到
* 前后游标移动到中间元素的位置就完成了一轮的排序,一轮排序后,就实现了,比中间元素小的值在中间元素左边,比中间元素大的值在中间元素
* 右边,然后左右两边进行递归,重复前面的排序操作,完成最终的排序
* */

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {-9, 78, 0, 23, -567, 70, -1, 900, 4561};
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        int l = left; //设置左游标
        int r = right; //设置右游标
        //pivot 中轴值
        int pivot = arr[(left + right) / 2];
        int temp = 0; //临时变量，作为交换时使用
        /*
        1.外层while循环的目的是,如果(l<r)则双侧游标还没有移动到中间元素位置,说明本轮排序还没有结束,游标继续移动
        2.内层while循环的目的是让左侧游标向右移动找到比pivot大的值,让右侧游标向左移动找到比pivot小的值
       */
        while (l < r) {
            //左边游标在pivot的左边一直找,找到大于等于pivot值,才退出
            while (arr[l] < pivot) {
                l += 1;
            }
            //右边游标在pivot的右边一直找,找到小于等于pivot值,才退出
            while (arr[r] > pivot) {
                r -= 1;
            }
            //如果l >= r说明pivot 的左右两的值，已经按照左边全部是
            //小于等于pivot值，右边全部是大于等于pivot值
            if (l >= r) {
                break;
            }

            //左右两边的值进行交换
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;

            //如果交换完后,发现这个arr[l] == pivot值,说明交换前右侧的元素和中间元素的值相等,则右侧游标向左移动一位,
            //保证下次循环中,不用再把这个值和中间值进行比较
            if (arr[l] == pivot) {
                r -= 1;
            }
            //这个if和上面的if同理
            if (arr[r] == pivot) {
                l += 1;
            }
        }
        /*
         * 上面while循环结束就完成了一轮的排序,下面程序就是中间元素左右两侧分别进行递归,重复上面while循环排序的操作
         * */


        //上面while循环结束,左右两侧游标移动到同一个位置,这时要错开左右两侧的游标,
        // 这样后面的中间元素左右两侧分别进行递归才能正常进行
        if (l == r) {
            l += 1;
            r -= 1;
        }
        //左侧递归
        if (left < r) {
            quickSort(arr, left, r);
        }
        //右侧递归
        if (right > l) {
            quickSort(arr, l, right);
        }
    }
}
